Nació el 22 de marzo de 1817, en Rancagua. Hijo de Francisco de Asís Lastarria y Cortés, comerciante y minero poco afortunado en sus empresas, y Carmen Santander Bozo.

El 6 de mayo de 1839 se casó con Jesús Julia Villarreal, con quien tuvo doce hijos, entre hombres y mujeres; entre ellos, podemos mencionar a Marcial Lastarria Villareal, diputado en cinco períodos legislativos entre 1876 y 1891; y  a Victorino Aurelio Lastarria Villarreal, destacado ingeniero dedicado al desarrollo de obras ferroviarias e hidráulicas, quien además diseñó y participó en la construcción del Viaducto del Malleco.

Estudió humanidades en el Liceo de Chile, -el que fue fundado por José Joaquín de Mora-, gracias a una beca otorgada por el gobierno. Posteriormente, continuó su instrucción en el Instituto Nacional. Realizó sus estudios superiores con Andrés Bello quien en 1834 comenzó a enseñar los cursos de gramática y literatura y Derecho Romano y español. En 1836, sumó a su formación con Andrés Bello, cursos con otros profesores de la especialidad. Entre 1837 y 1838, completó su instrucción en materias legales con la práctica forense realizada en la Academia de Leyes obteniendo su título de bachiller en cánones y leyes. El 21 de marzo de 1839, rindió su examen de abogado ante la Excma. Corte Suprema, recibiendo su título.

Se incorporó a la Academia de Leyes, siendo su secretario en dos oportunidades.

En 1835, comenzó su carrera de profesor en el colegio de Romo y en el colegio de señoritas de las hermanas Cabezón.

El el 23 febrero de 1839, inició la cátedra de Legislación y Derecho de Gentes en el Instituto Nacional. En sus clases expuso sus doctrinas liberales, acometió contra la reacción colonial y abogó por las reformas políticas.

Fue expositor en la primera sesión solemne de inauguración de la Universidad de Chile, su discurso tuvo amplia difusión especialente entre la juventud. Dicha dcasa de estudios fue inaugurada el 17 de septiembre de 1843 por Andrés Bello, quien asumió como su rector, mediante la promulgación de la ley del 19 de noviembre de 1842.

En 1843, tras la fundación del Colegio de Santiago, pasó a formar parte de su cuerpo docente.

Hasta mediados de 1843 no se había involucrado en política, siendo su principal preocupación el impulsar la literatura. El 1º de junio de 1843, comenzó a publicar contribuciones en el periódico mensual "El Crepúsculo", dedicado a las ciencias y a las letras. También participó en “El Semanario de Santiago”.

En 1846, planteó ante la Facultad de Leyes la necesidad de un nuevo plan de estudios para su cátedra del Instituto Nacional. En septiembre de ese mismo año, fue designado miembro del consejo de censura teatral.

En 1847, fue nombrado miembro de la comisión encargada de redactar el proyecto de Código Penal. Además, presentó un trabajo titulado “Bosquejo Histórico de la Constitución de Chile”.

En 1860, fue electo decano de la Facultad de Filosofía y Humanidades de la Universidad de Chile, nombramiento que fue renovado en dos períodos.

Hacia 1837, época en que se emprendió la campaña contra la Confederación Perú-Boliviana, fundó "El Nuncio de la Guerra", periódico que buscaba estimular el apoyo del gobierno. Sin embargo, el medio tuvo una corta duración luego que mediante sus facultades extraordinarias el gobierno prohibiera tratar sobre el asunto.

A partir de junio de 1839, fecha de surgimiento del periódico “El diablo político", -fundado por Juan Nicolás Álvarez, colaboró con este medio dando inicio a su carrera periodística.

En 1841, fundó junto a Pedro Ugarte "El Miliciano", diario político cuyo objetivo fue ilustrar a los electores sobre la importancia del sufragio y apoyar la candidatura del general Francisco Antonio Pinto Díaz. Su publicación concluyó luego de la fusión de la candidatura opositora y la oficial, del general Manuel Bulnes Prieto. Asimismo, fue por tres meses fue encargado de “La Gaceta de los Tribunales”, cuyo primer número circuló el 6 de noviembre de 1841. La idea de este periódico surgió de Gabriel Palma Guzmán, ministro de la Ilustrísima Corte de Apelaciones de Santiago, junto con Antonio García Reyes.

En 1843, fue subsecretario del ministerio del Interior hasta el 10 de diciembre de 1844. Terminada sus funciones, fue encargado de organizar los documentos históricos existentes en el Archivo del Ministerio de Guerra y Marina.

En 1848, se integró a la Sociedad de la Igualdad, grupo revolucionario que buscó terminar con el gobierno de Francisco Antonio Prieto y la Constitución de 1833.

En octubre de 1849, contribuyó a la formación del Club de la Reforma. grupo de intectuales liberales progresistas reunidos opositores al gobierno de Manuel Bulnes Prieto.

Participó en el motín de Aconcagua del 5 de noviembre de 1850. Dos días más tarde, el 7 de noviembre, fue detenido y enviado a Lima acusado de las alteraciones a la tranquilidad pública. En 1851, regresó de su exilio en Lima y el 20 de abril del mismo año participó en el motín de Urriola organizado por los opositores al régimen del presidente Manuel Montt. Tras la fuerte represión del gobierno, viajó a Perú y se unió a un grupo de exiliados que buscaron apoyo internacional para sacar del poder al gobierno.

En 1853, retornó a Chile y se estableció en Copiapó donde trabajó como abogado y se dedicó a los negocios de la industria minera. Al año siguiente, decidió instalarse en Valparaíso, donde continuó ejerciendo su profesión y apoyando las movilizaciones en contra del gobierno.

Tras las Elecciones Presidenciales de 1861, donde resultó electo José Joaquín Pérez, fue llamado a integrarse a su gobierno como ministro de Hacienda, entre el 9 de julio y el 2 de diciembre de 1862. Más adelante fue Enviado Extraordinario y Ministro Plenipotenciario (EE y MP) de Chile en Argentina, Uruguay y Brasil el 20 de agosto de 1864, presentando sus Cartas Credenciales al Emperador don Pedro II el 1 de julio de 1865 en Río de Janeiro. Su delegación estuvo formada, entre otros, por Guillermo Blest Gana, Alejandro Carrasco Albano y dos de sus hijos, Demetrio y Daniel Lastarria Villarreal. Fue el primer enviado diplomático chileno acreditado en Brasil.

Ese mismo año, fue destinado como embajador de Chile en Perú, donde debió enfrentar la Guerra Hispano-Sudamericana, conflicto bélico que enfrentó a España con Perú, Chile, Bolivia y Ecuador. Dichas hostilidades terminaron en 1866.

En 1875, fue nombrado ministro de la Corte de Apelaciones.

Posteriormente, fue ministro del Interior durante la administración de Aníbal Pinto, entre el 18 de septiembre de 1876 hasta el 27 de octubre de 1877. Durante el ejercicio de su cargo reemplazó el órgano oficialista “El Araucano” por el “Diario Oficial”, publicación encargada de difundir los documentos más importantes emanados desde el gobierno. En 1877, la Cámara de Diputados lo obligó a abandonar su cartera por lo que el presidente Aníbal Pinto lo nombró miembro del Consejo de Estado

En 1879, con motivo de la Guerra del Pacífico, fue enviado a Brasil para evitar que dicho nación apoyara a alguno de los enemigos, tarea que culminó con éxito. Su misión diplomática también incluyó Uruguay; es decir, ese año fue EE y MP en Uruguay y Brasil.

A fines de 1883, se integró en la Corte Suprema de Justicia donde estuvo hasta el 2 de marzo de 1887. Dejó su cargo aquejado por problemas de salud acogiéndose a jubilación. Como acto de justicia reparadora, el Congreso Nacional acordó jubilarlo con sueldo íntegro, a pesar que no completaba el número de años exigidos por la ley de la época.

En 1887, postuló a un nuevo periodo en el Congreso como diputado por Valparaíso, pero no logró ser electo.

Durante la última semana de mayo de 1888 se vió aquejado por un fuerte resfrío el que se transformó en una pulmonía. En la mañana del 14 de junio de 1888, a las 08.45 hrs. murió en Santiago, rodeado de todos sus hijos.

En 1843, ganó el concurso anual convocado por la Universidad de Chile para premiar una memoria histórica con el ensayo titulado “Investigaciones sobre la influencia social de la conquista i del sistema colonial de los españoles en Chile”. En dicho trabajo, realizó una dura crítica de la herencia hispana presente en la sociedad chilena de la época y del autoritarismo del sistema político.

En 1860, fue nombrado miembro de número de la Real Sociedad de Anticuarios de Copenhague. En 1863, fue nombrado miembro del Ilustre Colegio de Abogados de Lima.

El 3 de marzo de 1870, fue elegido miembro correspondiente de la Real Academia Española de la Lengua, convirtiéndose en el primer chileno a quien se le dió esta distinción.

El 18 de noviembre de 1871, fue nombrado miembro correspondiente del Instituto Histórico y Geográfico de Brasil.

Fue miembro honorario del Instituto Geográfico del Río de la Plata y de la Real Academia de Jurisprudencia de Madrid.

Escribió sobre literatura, política, geografía, historia y derecho. Además de explorar en el cuento y la novela corta. Su obra como ensayista y literato estuvo íntimamente ligada a su actividad política.

Perteneció a la Generación de 1842, el primer grupo de literatos formados en los valores nacionales y republicanos. Junto con Salvador Sanfuentes Torres, Francisco Bilbao y José Joaquín Vallejo, buscó dar una orientación nacional a la literatura chilena.

El 3 de mayo de 1843, pronunció su famoso discurso inaugural de la Sociedad Literaria, conformada por alumnos selectos del Instituto Nacional y presidida por Anacleto Montt. En forma paralela, fundó el Semanario de Santiago, publicación encargada de difundir los planteamientos de la recién creada Sociedad.

Dentro de su vasta obra están: “Lecciones de geografía moderna”(1838); “El mendigo” (1843); “Investigaciones sobre la influencia social de la conquista en Chile” (1844); “Rosa” y “El alférez Díaz de Guzmán (ambas de 1848); “Historia constitucional de medio siglo” (1853); Don Guillermo (1860); “Lecciones de política positiva” (1874); El diario de una loca (1875); “Recuerdos literarios” (1878); “Una hija” (1881); y “Antaño y ogaño: novelas y cuentos de la vida hispanoamericana” (1885).

Entre 1906 y 1914, fueron publicados veintitrés tomos de sus “Obras Completas”.

En 1840, adaptó para el teatro el drama en cinco actos "El Proscrito", compuesto por Federico Soulié. También compuso una comedia original en un acto titulada "¿Cuál de las dos?". También se le atribuye la comedia "Lunática por deber" en un acto y en verso.

Asimismo, escribió diversas obras sobre política, filosofía y derecho constitucional, en las que desarrolló las doctrinas de los positivistas franceses de la época sobre: Teoría del derecho penal, Elementos del derecho penal, Instituto del derecho civil, Historia constitucional de medio siglo, Bosquejo histórico de la constitución del gobierno de Chile, Juicio histórico sobre Diego Portales y Lecciones de política positiva.

En 1873, pronunció el discurso de instalación de la Academia de Bellas Letras, fundada en conjunto con Diego Barros Arana, Miguel Luis Amunátegui Aldunate y Benjamín Vicuña Mackenna, entre otros.

En 1885, Manuel Tamayo y Baus, secretario de la Real Academia Española, le encargó la fundación de un organismo similar en Chile. Ese mismo año, sentó las bases de la Academia Chilena correspondiente de la española.